植入式脑深部探针（DBPs）是脑机接口的重要组成部分，其可促进神经组织与外部环境之间的直接交互作用。目前大多数用于神经系统传感和调控的多功能DBPs都是通过聚合物材料的热梯度递减制造的。然而，该方法仍面临如何选择既能够适应热拉伸过程又与脑组织的模量相匹配的材料等挑战。

有鉴于此，四川大学范红松教授和新加坡国立大学Chwee Teck Lim通过在整个湿纺丝过程中将离子螯合/脱螯合效应与模板方法进行结合构建了一种多功能水凝胶纤维（HybF），其可实现神经传感、按需深层调控和光动力治疗。

本文要点：

（1）HybF具有约0.3 N/m的低弯曲刚度和约97 S/m的高电导率（在1 khz时），有助于实现高质量的信号记录（信噪比~ 10），并同时最大限度地减少免疫排斥。研究发现，HybF可有效介导脑深部光遗传刺激，以成功调控hSyn-ChrimsonR-tdTomato SD大鼠的海马神经元的行为。

（2）研究者成功利用HybF实现了时空可控光动力策略的抗癫痫应用，其能够在不影响正常认知/记忆能力的情况下瞬间消除高振幅异常电放电。综上所述，该研究开发的HybF能够为深部脑调控和退行性疾病治疗建立一个新的范例，有望为大脑回路研究和生物电子设备研发提供重要的见解。

参考文献：

Zhihong Chen. et al. Hydrogel-Based Multifunctional Deep Brain Probe for Neural Sensing, Manipulation, and Therapy. ACS Nano. 2025

DOI: 10.1021/acsnano.5c03865

https://pubs.acs.org/doi/10.1021/acsnano.5c03865

来源：奇物论